機械原理課程全文(5篇)

摘要:本文分析了傳統(tǒng)的機械原理課程設計中所存在的問題，并針對問題從選題、團隊協(xié)作方式以及培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神等方面，探討了機械原理課程設計的教學改革。實踐表明:改革后的課程設計有利于激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，實踐效果較好。

關鍵詞:機械原理;課程設計;教學模式;創(chuàng)新

機械原理是機械類課程中的專業(yè)基礎課程，是培養(yǎng)學生運用所學理論知識、綜合分析能力、解決工程實際問題能力的重要課程，是學生獲取工程技術訓練的實踐教學環(huán)節(jié)。機械原理課程設計通過實踐訓練使學生更好的掌握理論知道，進一步提高收集技術資料和繪圖、設計的能力，特別是對提高學生的創(chuàng)新意識和解決工程實際問題具有非常重要的作用。

一、課程設計教學現(xiàn)狀和存在的問題

傳統(tǒng)的《機械原理課程設計》在設計過程中，設計的題目各類過于單一，而且實踐過程較為死板枯燥，缺少對學生創(chuàng)新性、綜合能力進行培養(yǎng)的問題。比如題目往局限于機床刀架傳動系統(tǒng)、牛頭刨床等幾個題目，訓練內容大體上都是圍繞系統(tǒng)方案的設計、繪制機構運動簡圖、設計運動循環(huán)圖、對凸輪或連桿機構進行設計等。方案設計完成后，缺少驗證環(huán)節(jié)，學生無論方案正確與否，只要完成任務就可以了，學生的積極性不僅沒有得到調動。由于課程設計題目種類單一，往往出現(xiàn)全班或者半個班級的學生同時做同一個課程設計，這樣導致部分同學自己并沒有擬定機構或系統(tǒng)的運動方案，甚至有部分學生自己根本沒有動腦而是直接抄襲，缺少主動參與的熱情，更不用說通過機械原理的課程設計能培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。

二、課程設計教學的改革思路

針對傳統(tǒng)教學的優(yōu)點和不足，擬從機械原理課程設計的選題、設計過程以及鼓勵學生大膽創(chuàng)新等方面探討教學改革，引導創(chuàng)新設計，應用現(xiàn)代設計方法及設計手段去解決實際問題，逐漸形成以創(chuàng)新意識和實踐能力培養(yǎng)為目標的開放式機械原理課程設計模式及方法。

摘要：機械原理是一門研究機械共性問題的主干基礎課，為學習機械設計和從事機械制造工作提供了必不可少的基礎知識。為了提高教學質量，教學過程中應重視緒論課的作用，調動學生的學習興趣；通過完善實驗課程內容加深學生對理論知識的理解，提高其動手能力和設計創(chuàng)新能力；充分發(fā)揮教學團隊的作用，實現(xiàn)科研與教學的有機結合。

關鍵詞：機械原理；教學質量；創(chuàng)新能力；教學團隊

機械原理是機械類各專業(yè)必修的一門重要的技術基礎課程，不僅在本科整個教學計劃中起到承上啟下的作用，而且肩負著培養(yǎng)機械類人才的開發(fā)創(chuàng)新能力的重要任務。主要研究機械的一般共性問題，旨在使學生掌握各種常用機構的工作原理、機構運動學和機器動力學分析方法，初步具備進行機械傳動系統(tǒng)方案分析和設計的能力，從而為今后從事機械方面的設計、制造和研究奠定知識基礎和工程素質，在機械類專業(yè)的教學環(huán)節(jié)中具有非常重要的作用。機械原理課程以往的授課方式主要為課程面授的傳統(tǒng)教學方式，為了培養(yǎng)學生的機械創(chuàng)新思維，提高其實踐創(chuàng)新能力，機械原理課程的主要任務由原來的機構分析轉向機構設計，需要學生掌握的內容越來越多，而機械原理課程的教學學時卻進行了大幅度的縮減[1]。本校機械原理的理論授課課時由原來的56學時縮減到48學時，為了獲得良好的教學效果、提高教學質量，本文對機械原理課程的教學方式和方法進行了一定的改革和探索。

一、重視緒論課的教學設計

作為機械原理的第一堂課，緒論課在整個教學環(huán)節(jié)中具有舉足輕重的地位，是貫穿整個課程內容體系的一條主線。良好的緒論課教學不僅能夠使學生全面、深入地了解機械原理課程的重要性以及課程的研究內容，同時可以幫助學生掌握學習機械原理的科學方法。通過對緒論課的教學環(huán)節(jié)加以設計，使其形象生動并且富有感召力，從而調動學生的學習積極性，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[2]。緒論課的教學方式上，借助多媒體教學手段，不僅活躍了課堂氣氛，還能夠開闊學生的眼界，使學生在較短時間內獲得較大信息量。機械類專業(yè)以男生居多，大多數(shù)男生對汽車非常感興趣，而且機械原理課程中對于機構的結構分析和運動分析又是以汽車發(fā)動機為研究對象，因此“投其所好”，采用3D動畫演示世界名車的發(fā)動機的工作過程，幫助學生直觀、生動地了解發(fā)動機的工作原理，由此激發(fā)出學生的學習興趣，學習效果事半功倍。緒論課的教學內容上，除了闡述清楚機械原理課程的研究對象、基本內容、課程性質，以及學習該課程的目的和方法外，對授課重點、難點以及課程各章節(jié)的課時規(guī)劃也進行了梳理，便于學生合理安排學習時間。在已有教學經(jīng)驗的基礎上，對往屆學生在學習過程中遇到的困難和常見錯誤進行總結，從而幫助本屆學生避免出現(xiàn)類似錯誤，少走彎路。例如，在學習機械原理課程之前，學生已經(jīng)有了理論力學方面的知識儲備，在對機構各點的位移、速度、加速度進行分析時，學生習慣用理論力學的思維模式來解決機械原理中的運動學問題。然而，機械原理與理論力學在運動學分析上的表達方式和求解方法存在差異，如果不能明確二者之間的區(qū)別和聯(lián)系，學生非但做不到舉一反三，還容易發(fā)生概念混淆，給學習帶來困難。在對移動副兩個構件重合點間的速度進行求解時，學生對于動點動系的選擇以及牽連角速度的求解存在疑問，機械原理與理論力學對相對運動原理的描述方法不同，因而所選擇的動點和動系不同，運動之間的關系不同，所列的矢量方程也不相同；在對加速度進行分析時，機械原理采用圖解法來求解矢量方程，通過選擇比例尺繪制矢量圖來確定未知參數(shù)，而理論力學利用投影法，將矢量等式轉化為標量等式來進行求解[3]。在緒論課教學中提前指出機械原理課程與先驅課程之間的聯(lián)系和區(qū)別，有助于學生提高學習效率。此外，緒論課中對貫穿整個課程的一些重要概念進行了重點講解，包括機械、機器、機構、零件、構件、運動鏈等概念。構件可以由一個零件組成，比如計算機上的一個鍵；也可以由若干個零件組裝而成，例如汽車發(fā)動機上的齒輪和軸通過鍵連接在一起作為一個整體轉動即為一個構件；兩個或者兩個以上的構件通過運動副連接而構成的可相對運動的系統(tǒng)即為運動鏈；將運動鏈中的某一構件加以固定使其成為機架，這種運動鏈便成為機構，凡是機構都具有確定的運動，連桿機構、齒輪機構、凸輪機構、棘輪機構等都是常用機構；機器是能夠實現(xiàn)預期運動并完成特定作業(yè)任務的機構系統(tǒng)，相對于機構而言，機器除具有傳遞運動和力的功能之外還可以傳遞能量、物料和信息；機械是機器和機構的總稱[4]。只有明確了這些基本概念之間的聯(lián)系和區(qū)別，才能更好地體會本課程的學習目的和任務，并且為后續(xù)機械系統(tǒng)方案的分析與設計奠定堅實的理論基礎。

二、完善實驗課程內容

機械原理實驗與理論教學有密切的聯(lián)系，是重要的實踐教學環(huán)節(jié)[5]。通過實驗課，加強學生的感性認識、鞏固基本概念、理解基本原理、掌握機構分析和綜合設計的基本方法。機械原理實驗注重培養(yǎng)學生的動手能力和獨立分析解決問題的能力，對培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和綜合素質起著關鍵作用[6]。為此，本課程將實驗課由原來的8學時增至16學時，在已有的驗證性實驗的基礎上，增加了參觀實驗以及綜合性、設計性創(chuàng)新實驗。在教學過程中發(fā)現(xiàn)很多學生對于常用機構不熟悉，對機械還缺乏感性的認識，面對課本上的平面圖形，難以對各種機構的運動特性以及機械的組成形成形象、直觀的畫面。通過增設參觀實驗，帶領學生參觀機械原理陳列室，向其展示大量豐富的機構模型、真實機械以及機電一體化設備，幫助學生對抽象的運動、具體的機構獲得較全面、清晰的認識和理解。新增加的組合機構創(chuàng)新設計實驗通過對實際機構的應用設計和搭接加深對不同機構運動特性的理解。通過對實際機構的應用設計和搭接，加深對不同機構運動特性的理解；通過對典型機構的組裝，掌握活動連接、固定連接的結構和特點，培養(yǎng)實際動手能力和現(xiàn)場應變能力；通過實驗的多方案設計培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新設計能力[7]。此外，還增設了“機構仿真設計綜合實驗”，將ADAMS軟件引入實驗教學，學生采用軟件建立機構模型，通過預設邊界條件并加以仿真分析，得到機構特定點在運動過程中的位移、速度和加速度、作用力等的變化曲線，從而確定其運動特性。在此基礎上，根據(jù)仿真結果對機構運動設計方案進行優(yōu)化，整合實驗室現(xiàn)有資源進行實物搭接和動畫演示，采用儀器對機構指定點的運動曲線進行測量，并將其與仿真結果進行比對。學生在仿真模擬與實驗驗證的過程中充分體會到自主探究學習的樂趣，獲得成就感，既培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新設計意識和能力，又激發(fā)出學生的求知欲和探索欲。此外，采用ADAMS三維軟件設計、分析機構的運動規(guī)律，不僅求解迅速、避免了煩瑣的計算過程，而且補充了圖解法、解析法的不足，有效解決學生對機構運動特性不容易理解和掌握的問題，并且為后續(xù)的課程設計打下良好的基礎。

[摘要]針對化工設備機械基礎課程知識點零散、工程概念多、實踐性強的特點，提出課程改革與創(chuàng)新，主要包括教學內容及時更新，教學方式的革新，感性認識的培養(yǎng)，實踐能力的強化等，以提高學生學習的積極性、創(chuàng)造性及實踐能力，為進一步提高課程教學質量奠定基礎。

[關鍵詞]化工設備機械基礎；課程改革；教學質量

《化工設備機械基礎》是我?；瘜W工程與工藝專業(yè)一門綜合性的機械類基礎課，它涉及多個學科，主要側重化工機械設備的基本原理和實際工業(yè)應用[1-3]。通過學習該課程，可使學生了解和掌握中低壓容器的設計標準和規(guī)范，包括中低壓力容器的結構、材質以及應力分析，了解和熟悉管殼式換熱器、攪拌反應器、填料吸收塔、減壓精餾塔的結構設計和工作原理，在化工工藝課程的學習過程中認知這些化工機械設備的實際應用與操作方法；了解和掌握化工過程機械設備的基本原理，增加學生對化工機械設備工業(yè)應用的認知，培養(yǎng)學生在實際化工生產中善于分析和解決問題的能力，并能應用最新的化工設備設計規(guī)范和標準對化工工藝過程中的機械設備進行基本的選型，初步建立起完整的化工設備機械設計思想。本課程的知識點零散、工程概念多、實踐性強，要想突出教學重點、提高教學效果、保障教學質量、培養(yǎng)出拔尖的應用型人才，則須注重課程教學的改革與創(chuàng)新。

1課程教學中存在的問題

《化工設備機械基礎》課程內容涉及到化工、機械設計、材料力學等多個學科，傳統(tǒng)教學方式存在一定的不足，例如教學內容陳舊；教學方式單調，缺乏對學生的引導；理論教學與工程實踐聯(lián)系不緊密；學生工程倫理意識薄弱等問題。因此，為了提高學生分析能力、工程意識、解決工程設計及工程問題的能力，培養(yǎng)出新工科背景下拔尖的應用型人才，有必要進行《化工設備機械基礎》課程的改革與創(chuàng)新。

2課程改革探索

2.1教學內容及時更新。隨著化工過程工業(yè)的進步與發(fā)展，教師在授課過程中應該結合現(xiàn)在實際生產中應用的先進化工設備介紹課程中的知識點。例如，在機械傳動章節(jié)中可以引入新型齒輪傳動、主動磁軸承等原有課程內容缺乏的新知識[4-5]。通過調研最新的文獻資料，保證教材中知識點的及時更新，使課程內容跟上化工過程工業(yè)的快速發(fā)展，使學生們了解和熟悉化工機械裝備結構設計的更新?lián)Q代過程。這樣既能夠打開學生們的視野，也能使學生們了解和熟悉化工過程工業(yè)中的新工藝、新技術以及新裝備。同時，能夠調動學生們學習的積極性，提高學生們的學習興趣和熱情。2.2教學方式的革新。教師在教學過程中需要結合現(xiàn)代教學手段，通過視頻動畫將復雜的機械設備構造分解，讓學生們能夠較好了解和掌握化工機械設備內部的構件，更好地理解化工機械設備的工作原理和操作方法。此外，除開課堂教學以外，可讓學生們通過在線課程或者微課對教學內容進行進一步的學習理解。同時，可采用對分課堂，將學生們分組，在讓每組學生提出組內同學沒弄明白的問題，讓其它組弄明白問題的同學進行解答，使學生們主動能夠參與課堂教學，誘導學生們進行思考，激發(fā)學生們的探索求知欲。2.3感性認識的培養(yǎng)。由于學生們缺乏化工生產的工程實踐，加之學生們對化工機械設備的感性認識比較薄弱，這無疑加大了教學的難度，降低了學生們對課程的學習興趣，教學質量也得不到保障。因此，在本課程教學過程中，教師需要注重學生們對化工機械設備感性認知的啟發(fā)和培養(yǎng)。同時，教師還需注意理論聯(lián)系實際，適當增加一些化工過程工業(yè)中的生產實例，這樣不僅能引發(fā)學生們的思考，還能調動學生們學習的主觀能動性。2.4實踐能力的強化。教師需注意增加實踐教學環(huán)節(jié)，讓學生們能夠有機會參加工程實踐，做到在“做”中“學”。教師需要充分利用我?；ぴ韺嶒炇抑械幕C械設備，如化工原理實驗室的填料吸收塔、套管換熱器、減壓精餾塔、板框壓濾機以及干燥設備等，可以結合化工原理實驗教學進行講解。同時，可結合學生們的生產實習，對學生們講解化工實際生產過程中所遇到的化工機械設備，使學生們理論聯(lián)系實際，在感性認識的基礎上，對課程內容進行理解消化，掌握化工機械設備的操作原理及應用范圍。

摘要：機械原理實驗教學是學生將機械理論知識與工程實際相結合的必要手段，對培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力起著舉足輕重的作用。為適應新工科對機械創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，針對傳統(tǒng)機械原理實驗教學中存在的不足，提出了幾點改進措施，希望可以對學生的培養(yǎng)發(fā)揮作用。

關鍵詞：新工科；實驗教學；創(chuàng)新

一引言

為進一步促進我國工程教育的深化改革，加快建設我國向工程教育強國的轉變，更好地推進我國經(jīng)濟轉型的升級，2017年，教育部提出了新工科建設[1]。建設與發(fā)展新工科成為我國由制造強國向創(chuàng)造強國發(fā)展的必然要求，高校培養(yǎng)新工科人才對當今社會新經(jīng)濟發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義。大學生是實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的人才儲備，新工科人才的培養(yǎng)是當今社會對高等學校的迫切要求，也是高校義不容辭的職責[2]。

二機械原理課程地位

機械原理課程是機械類各專業(yè)必修的一門重要的技術基本課程，其知識面更寬、適用性更廣、更接近工程實際，在培養(yǎng)新工科人才中將起到不可或缺的重要作用。本課程研究的內容主要包括機構結構分析的基本知識、機構的運動分析、機器動力學、常用機構的分析與設計和機械系統(tǒng)的方案設計等問題[3]。通過本課程的學習，使學生掌握各種機構中的一些共性問題，理解基本原理，并初步具有設計機械系統(tǒng)方案的能力。本課程的學習為學生后續(xù)專業(yè)課程的學習打好理論基礎，為機械產品的創(chuàng)新設計打下良好基礎，為機械的合理使用和革新改造打下良好基礎。本課程在創(chuàng)新機械所需的知識結構中占有核心地位，在高層次的人才培養(yǎng)中具有提升學生對機械新產品的開發(fā)和創(chuàng)新能力的作用[4]。

三實驗教學現(xiàn)狀

摘要：在素質教育中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神是當前新課改的一個關鍵。文中以機械制造課程的創(chuàng)新教育應用為例進行了說明，現(xiàn)簡述如下。

關鍵詞：機械制造；創(chuàng)新教育；運用

創(chuàng)新教育是一種教育形式，這種教育形式具有實踐性與創(chuàng)造性相結合的特點，它符合新課程標準教育理念的要求，以發(fā)揮學生的主觀能動性為主，通過教師的引導使學生積極參與教學過程，主動思考、主動動手實踐，讓理論與實際的結合更為緊密自然。機械制造課程是一門體現(xiàn)以創(chuàng)新求變?yōu)橹鞯目颇?，通過對這門課的學習使學生更加清晰機械裝置的內部構造、工作原理，了解這種機械設備的優(yōu)缺點，對機械設備進行改進設計，進而能夠設計出更加符合要求的機械設備，為其畢業(yè)后走向工作崗位打下堅實基礎。

1創(chuàng)新教育教學

傳統(tǒng)的教學存在很多弊端，滿堂灌的教育方式、固定的教學內容、千篇一律的教法等都束縛了學生的思維，使學生在運用知識上存在很多的缺陷。而創(chuàng)新教育教學要求教師轉變教育觀念，充分發(fā)揮引導者作用，把課堂還給學生，讓學生積極參與教學，通過參與教學使學生感受知識的獲得和發(fā)現(xiàn)的過程，真正提升對機械制造的認識。

2優(yōu)化教學內容

機械制造課程涵蓋的知識較為廣泛，包括工程力學、材料力學、機械制圖、公差配合與技術測量、金屬材料及熱處理等，各門課程之間具有一定的聯(lián)系，教師在授課過程中應將教學內容進行優(yōu)化整合，以幫助學生接受和掌握。另外教師要及時了解機械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢及新成果、新技術，以增加學生學習的興趣和積極性。機械制造課程的知識抽象難以理解，必要時教師要通過實物或模型來增強學生的感性認識。以齒輪傳動為例，在講解傳動比的概念時涉及到主、從動輪關系的問題，如果是一個主動輪、一個從動輪的構造就比較簡單了，但在實際的變速箱中齒輪比較多，學生必須要分清哪些是主動輪、哪些是從動輪，而且其中還有惰輪，分清各齒輪之間的嚙合關系才能計算正確，否則就會出現(xiàn)錯誤；這些教師可以通過直觀的模型演示或是實物觀察，讓學生去進一步的掌握理解。機械制造課程的理論知識雖然枯燥無味，不過，通過在教學過程中教師創(chuàng)新教育的方式方法，變枯燥抽象的知識為直觀形象，盡量運用豐富多彩的教學語言和貼近實際的教學內容，以提高學生的學習興趣。